柴油发动机缸体的清洁度能力提升研究

随着国内排放法规的日趋严格,发动机制造商需要不断升级技术,以确保其产品符合环保要求。这就要求发动机零部件的制造标准也要不断提高。柴油发动机缸体润滑冷却油道的清洁度达标与否对于确保发动机的正常运转和延长发动机寿命至关重要。本文研究在制造过程中如何提高柴油发动机缸体润滑冷却油道的清洁度能力。通过分析影响清洁度的关键因素,从来料毛坯控制、清洗工艺、清洁度检测过程等逐个给出优化和整改措施,实现了清洁度能力的提升。

发动机缸盖座圈安装孔加工能力提升研究

质量是制造业企业成功的核心要素,而加工过程能力是衡量和保证质量的关键指标。通过不断提升加工过程能力,企业不仅可以保证产品质量、降低成本、提高效率,还能在激烈的市场竞争中保持优势,实现可持续发展。本文研究柴油发动机缸盖进气座圈安装孔深度的加工过程能力,通过测量数据收集,统计分析和能力评估等找到影响加工过程能力不足的关键因素,进而提升过程能力。

Renishaw在发动机机加缸盖生产线的应用

产品质量是一个企业保持市场竞争力的有力支撑点,先进的测量技术与测量手段是生产出高质量产品的前提。在线测量是保证在生产过程中产品制造质量的重要技术之一,使用快速高效高可靠性的在线测量代替传统的离线测量,降低加工设备的停机时间,提高生产效率。本文阐述了Renishaw在线测量系统在机加缸盖线上的应用,在CNC上使用Renishaw在线探测夹具位置,实现快速判断工件位置,首件检测无需停机等待,保证质量的前提下提升生产效率。

非道路用柴油机热效率优化设计与开发

以某重型柴油机为研究对象,基于GT-POWER软件建立仿真模型,对燃烧系统和增压系统进行设计优化,并开展台架试验和实车验证试验,探索发动机经济油耗区间与挖机常用工况匹配的可行性。研究结果表明:在满足发动机本体许用设计边界前提下,采用合适的燃烧室方案,同时匹配较大涡端当量流量的增压器,可以实现低油耗区域与挖掘机应用主要工况区域吻合。经实车测试,优化后柴油机油耗改善2.8%,效率提升3%。

汽车装配工艺混流线平衡优化与应用研究

以某汽车发动机生产工厂装配线为例,由于企业日益多元化的产品布局,针对新产品导入前后,工位间负荷不均衡和生产能力不足的问题,先后采用单一线平衡率和混流线平衡率数学模型,结合工艺过程顺序和产线布局等多约束条件,以消除不同产品瓶颈、均衡工位间负荷、降低产品等待时间为目标,运用作业测定、方法研究、改进改善等方法,2022年主流机型线单一线平衡率由69%提升至81%;2023年多品种的混流装配线平衡率从15.7%提升至41.76%,混线生产效率提升16%,新产品生产能力满足30台/h的需求,有效提升装配线生产能力。实践表明,相比单一线平衡率,混流线平衡率优化更能全面考虑不同产品间的工艺平衡,有效提升企业混线生产能力。

封隔器配套用O形圈压缩率优化研究

为优化封隔器配套用O形圈压缩率选用,在对比国内外O形圈设计标准基础上,在不同工况下对某规格的O形圈进行摩擦力和液密、气密试验测试与有限元模拟计算。综合试验与有限元模拟结果,在35MPa的密封要求下,提出封隔器配套用O形圈的压缩率推荐值为10%~13%。该设计值小于国际标准值,在满足操作工况允许的载荷条件下,摩擦力降低约47.8%,有效地解决了O形圈密封性能和摩擦力之间的协调性问题。

一种柴油机瞬态NO_x估算模型

在一台国五柴油机上,进行了原机ETC循环试验和200s怠速试验。ETC试验结果表明:怠速工况和非怠速工况的NO_x体积分数与过量空气系数之间可分别拟合为幂律型关系式;200s怠速试验中,NO_x体积分数估算值与试验值之间的相对误差,在0—30s内逐渐减小,在30—170s内逐渐增大,170—200s内基本不变。利用拟合的经验公式构建瞬态NO_x估算模型,ETC循环全过程验证结果表明:NO_x体积分数和质量流量的估算值与试验值总体吻合较好,但在峰值处误差明显;循环累计质量估算值比试验值大4.6%。

低NO_x燃烧器的研究进展与趋势

本文分析了目前水泥行业氮氧化物减排的发展趋势和目标,总结了低No_x燃烧器的研究现状,提出水泥窑炉用大差速富氧低NO_x燃烧器能够在节约能源的同时降低No_x的排放,符合节能减排的要求,是现代水泥产业绿色发展的趋势,另外,此类型燃烧器具有稳定的热力强度和较高的燃烧效率,也有利于生产要求早强性能的核电水泥。

湍流射流点火甲醇发动机燃烧特性及预燃室喷射策略研究

基于一台四冲程单缸发动机开展湍流射流点火甲醇发动机的性能表现和燃烧特性研究。结果表明,湍流射流点火(turbulent jet ignition,TJI)燃烧模式放热率(heat release rate,HRR)曲线呈现“双峰”现象,放热率峰值明显高于火花塞点火(spark ignition,SI)模式,且具有更短的燃烧持续期。过量空气系数λ=1.0时,预燃室内不喷射甲醇的被动式TJI模式的平均指示压力略低于SI模式,指示燃油消耗率略高于SI模式。对于主动式TJI燃烧模式,λ=1.5,预燃室甲醇喷射时刻为压缩上止点前180°曲轴转角,喷射脉宽保持在350μs~600μs之间时,TJI甲醇发动机燃烧稳定性较好,同时动力性与经济性均有所提升。

湍流射流点火预燃室射流孔对甲醇发动机性能及排放影响的研究

基于一台四冲程单缸发动机开展预燃室结构和射流孔直径对湍流射流点火(turbulentjetignition,TJI)甲醇发动机性能和燃烧特性的影响研究.试验采用直单孔和斜三孔两种类型预燃室射流孔,根据预燃室是否喷射甲醇,预燃室可分为主动式预燃室和被动式预燃室.结果表明,预燃室射流孔直径过大会使射流强度减弱,进而导致主燃烧室燃烧速率降低,不利于稀薄工况下的稳定燃烧;预燃室射流孔过小则会导致节流损失和淬息作用增强,造成稀薄工况缸内燃烧恶化,且污染物排放增加.稀燃工况下,对于直单孔预燃室,4 mm直单孔预燃室性能表现较好,可产生较强的射流,拓宽发动机稀燃极限、提升燃烧稳定性,同时降低指示油耗率,减少污染物排放.预燃室结构不同时,斜三孔预燃室可产生与活塞表面平行的射流火焰,TJI甲醇发动机获得更好的动力性与燃油经济性,且污染物生成较少;同时,斜三孔预燃室可在主燃烧室产生多股射流,提供分布更加广泛的点火源,促进缸内快速燃烧,有效提升稀燃工况下的燃烧稳定性.不同发动机负荷下,斜三孔预燃室的使用可使发动机获得更好的燃烧和排放性能;TJI甲醇发动机具有较好的经济性和燃烧稳定性,同时,缸内燃烧速率更高,燃烧持续期相对较短,且在稀燃小负荷工况下更为突出.

预燃室参数对射流点火甲醇发动机起动着火性能的影响

针对点燃式甲醇发动机存在的冷起动困难问题,采用预燃室射流点火技术提高甲醇发动机的火焰传播速度和燃烧稳定性。基于单缸发动机台架试验,研究了射流孔孔径、预燃室燃油喷时刻以及预燃室燃油喷射量等参数对射流点火甲醇发动机冷机着火性能的影响。试验结果表明:预热室射流点火甲醇发动机在进气歧管开始喷油的数个循环之后才会出现第一个成功点火循环,并且从首次成功点火循环到发动机进入稳定燃烧状态之间存在成功点火与失火交替出现的过渡状态,表现为平均指示压力(IMEP)的大幅度振荡;射流孔的总流通面积与发动机的冷机着火性能关系密切,单孔2 mm预燃室由于射流孔的总流通面积过小、换气困难,废气无法有效排出,使得发动机长时间处于成功点火与失火交替出现的过渡状态;而单孔4 mm、单孔6 mm及三孔2.3 mm预燃室,由于总流通面积增大,冷机着火性能明显提升;在冷机状态下,预燃室喷射时刻对射流点火甲醇发动机的冷机着火性能影响不大,而提高预燃室喷油量可以明显提前成功着火循环出现的时刻,能有效改善射流点火甲醇发动机的冷起动性能。

发动机缸孔镗孔加工表面粗糙度预测的实现

机加工过程中为保证产品质量,传统的方法是通过频繁抽检、过程能力管控等方法来实现。随着机器学习以及各种预测模型框架的发展,通过分析采集到的过程参数来实时预测质量结果成为可能。以缸孔表面粗糙度的预测为例,介绍整个数据采集、分析及建模过程,通过对表面粗糙度的预测为其他尺寸、形状特性的预测积累经验。

浅析加工中心集中供液系统的状态监控

现在汽车行业发展迅速,发动机的加工制造精度要求日趋严格,汽车的动力来源为发动机,而发动机的缸体和缸盖又是发动机的最关键零部件。在排放法规日趋严格的环境下,汽车的油耗能力要求日趋严格,这就代表着单位油量,可以行驶的里程数越来越高。而油耗的关键指标就是:整车的重量,这就要求车辆整体的重量进行减重。发动机的重量也越来越轻,现在主流发动机的重量为1.8kg/kW(缸体缸盖的重量),缸体缸盖为铸造件,这就要求其为薄壁多孔系结构,其结构非常复杂,铸造和加工难度高,表面垂直度一般为:0.4~1.6μm,加工工序异常复杂:珩磨、钻镗、攻铰等工序,涉及的刀具要求一样很严格,其材质一般为CBN、陶瓷、金刚砂等超硬复合材质。在现场加工线体出现故障或者质量问题时,就需要工程师快速判断问题的方向,并给出解决方案,快速处理问题恢复现场的生产。现场还存在另一个问题:如何降低综合成本,如设备成本、刀具成本、化学品成本、能耗成本、人员成本等,其本质为如何低成本地生产出高水平的发动机。

通过振动分析提高发动机测试台架运行效率

在发动机制造领域,发动机试验是重要环节之一,对产品进行各个阶段的测试以及改进验证,在发动机生产制造工艺过程中,测试台架也会对每台出厂前的发动机进行性能试验,以确认其能满足客户的要求,保障测试台架的试验能力十分重要,应用数据采集进行振动分析,找到测试台架中测功机振动异常的根本原因,并提出了相应解决办法。

新建工厂的物流规划

2008年3月，由康明斯公司与北汽福田汽车股份公司按50：50比例投资组建的合资企业——北京福田康明斯发动机有限公司正式成立。项目总投资额愈27亿元人民币，可年产2．8升和3．8升直列四缸高压直喷式轻型柴油机40万辆，是康明斯在华最大的轻型发动机生产基地。

加工中心电主轴预测性维修

在现代化社会进程中,各个行业在生产与经营的过程中都追求着一种高效、节能的发展模式。由于国内市场的竞争越来越激烈,所以节约生产成本就成为了许多企业努力的方向。生产专业化与集约促使加工中心的产生,加工中心是一种自动化的换刀数控机床,使用加工中心,可以为企业节约大量的时间及人力物力,基于这一系列的优势,加工中心得到了广泛的运用。作为加工中心的关键性部件,电主轴的性能对数控机床的速度和精确度有着最直接的影响,而电主轴在运行的过程中会因为各种各样的原因而发生一些故障,所以及时发现电主轴的问题是至关重要的。因此,以加工中心电主轴为主要研究对象,从预测维修的角度出发,探讨如何不拆开设备就能对电主轴进行维修。

柴油发动机缸体面铣生产率降低原因分析

在柴油发动机制造领域,铸铁工件的铣削加工过程十分普遍,本文采用故障树分析方法,对主要原因采用冲击振动实验法得到夹具和主轴系统的频响函数,检查机械系统的正确性,同时对伺服进给控制系统进行检查,使得其控制系统达到最佳状态,然后针对盘铣刀加工发动机缸体顶面的自激振动进行频谱研究,得到过程振动频谱和大小规律,刀具耐用度的影响规律以及对表面几何精度^([1])加工质量的影响规律。最后成功的找到本案例中面铣生产率低的根本原因。

上海城市公交动力系统优化匹配

应用Cruise商用软件建立公交客车的仿真模型并进行验证,建立公交客车基于动力性、经济性和排放性能的动力总成匹配的综合评价体系,对可供选择方案的匹配结果进行综合评价,并分析了各项指标占不同权重时对综合评价结果的影响。将公交车实际运行的路谱作为典型工况进行仿真,结果表明,新方案在适当降低整车动力性后,油耗比原车型降低10%以上,更适合于上海的公交运行。

发动机工厂物流规划

汽车发动机处于汽车链条中的一个重要的环节，其成本、质量与供应链的速度直接影响着整车竞争的能力，而如何在建厂之初就能够对工厂的物流进行科学的设计与规划尤为重要。一个新工厂的物流规划更应该是供应链模式的规划，其目的是要实现大批量、多品种生产的速度与精准，实现企业在质量、成本和速度上的多赢。